电缆结构设计
阻水电缆的结构设计与材料选择
阻水型电力电缆材料及结构设计摘要:阻水型电力电缆作为电线电缆行业的一个新品种,正随着经济的发展、技术的成熟而得到推广应用。
该文就阻水电力电缆结构设计和阻水材料提出一些看法。
关键词:阻水型电力电缆;结构;选材;工艺特性;改进第一章引言随着我国国民经济的快速增长,特别是农村及城市电网建设改选步伐的加快和各地房地产业的蓬勃发展,我国的电力事业得到了快速发展,从而推动了为电力工业相配套的电工行业,尤其是电线电缆行业的发展,电线电缆的品种发展呈现出多样化的趋势。
电线电缆已经从单纯的电力传输向多功能化发展,即根据不同用途分别被附加了一些新的特性。
例如:阻燃电缆,耐火电缆,低卤,低烟电缆,无卤低烟电缆等等。
对电力电缆的阻水要求也是近几年才发展起来的,以前对阻水的要求主要限于海底电缆,超高压电缆和通信电缆的应用上。
随着对绝缘吸水和水树的研究及认识的加深,人们越来越意识到防水性能对中高压电力电缆的重要性。
在地下水位较高或常年多雨地区(比如我国长江以南地区)。
越来越多的用户对电缆提出了防水的要求。
电力电缆大多采用直埋敷设方式,所以电缆承受来自于土壤压力和由于人为因素而受到外力损伤的可能性很大。
从敷设形式看,国外大多采用机械保护和防水为目的的金属保护套,或者采用包覆薄金属带等防水层的电缆。
但是这种电缆,一旦受到损伤,水便从损伤处侵入电缆内部,进而渗入到电缆内部的间隙(导体绞线间,挤包外半导电层,屏蔽层或金属护套之间等)。
沿着电缆纵向扩展,从而导致大长度电缆无法使用。
当直埋电缆发生故障时,通常在事故发生点处要换一段新的电缆,使线路恢复运行,因此水一旦浸入电缆内部时,其渗水距离应越短越好,为了阻止浸水后的渗水,一般采用间隙部分绕包吸水性膨胀材料的方法,一旦浸入水便于堵住间隙。
1.1水分对电缆的危害要确定阻水电缆的结构首先要知道水分对电缆的危害。
一般而言,水分浸入到电缆中后主要影响是电缆的导体和绝缘。
就导体而言,电缆在正常运行时处于一个热稳定状态,导体温度一般都在60以上,如果有水分浸入就会导致导体氧化,使得导体单线间的能量损耗电阻增加从而增大了导体电阻,增加了输电线路的能量损耗,就绝缘而言,虽然聚乙烯是极难溶于水的非极性疏水物质,但是聚乙烯是一种由结晶相和无定形相组成的半结晶高聚物。
线缆节构计算及节距
电缆结构设计与物料用量计算电缆结构设计是把线材各组成部分参数书面化.在设计过程中,主要是根据线材的有关标准,结合本厂的生产能力,尽量满足客户要求.并把结果以书面形式表达出来,为生产提供依据. 物料用量计算是根据设计线材时选用的材料及结构参数,计算出各种材料的用量,为会计部计算成本及仓储发料提供依据.导体部分有关设计与计算:导体在结构上有实心及绞线两种,而其成份方面有纯金属.合金.镀层及漆包线等.在设计过程中,对于不同的线材选用这些导体材料时,基于下面几个方面:1.线材的使用场所及后序加工方式.2.导体材料的性能:导电率,耐热性.抗张强度.加工性.弹性系数等.1.导体绞合节距设计:绞线中绞合节距大小一般根据绞合导体线规选取(主要针对UL电子线系列, 电源线,UL444系列,CSA TR-4系列对导体的节距有要求,需根据标准设计),有时为了改善某种性能可选其它的节距.如通信线材为了降衰减选用小节距,为了提供好的弯曲性能选用较小的节距.下面的节距表选择表是针对UL电子线.美制线规对应截面积及绞线节距美制线规标称截面积最小截面积节距30 0.0507 0.0497 6~828 0.0804 0.0790 9~1126 0.1280 0.1260 11~1324 0.2050 0.1990 14~1622 0.3240 0.3140 16~1920 0.5190 0.5090 21~2418 0.8230 0.8070 27~3216 1.3100 1.2700 32~3814 2.0800 2.0200 39~472.多根绞合导体绞合外径计算:导体绞合采用束绞方式进行,绞合外径采用下面两种方法计算:方法1:方法2:d----单根导体的直径D---绞合后绞合导体外径N---导体根数上述两种方法中,方法2比较适合束绞方式导体绞合外径计算:3.导体用量计算:1.单根导体2.绞合导体d----单根导体直径ρ—导体密度N---导体绞合根数λ---导体绞入系数注:用量计算为单芯时导体用量,当多芯时须考虑芯线绞合时的绞入系数.4.导体防氧化.为防止导体氧化, 可在导体绞合时, 加BAT或DOP油(如电源线,透明线)。
220kV大截面电缆结构设计
220kV大截面电缆结构设计摘要随着中国经济的快速发展,城市现代化水平的不断提高,电力电缆作为城市电网中的重要设备,发展速度极快,平均年增长量达到百分之三十五。
近几十年来,电能需求量的不断增长,远离工业中心的大型水电站的开发,更需远距离输送电能,使输电电压水平迅速上升。
交联聚乙烯绝缘电力电缆以其合理的工艺结构,优良的电气性能和安全可靠的运行特点,近年来在国内外获得了迅猛的发展。
尤其在高压输电领域更取得了巨大的发展。
超高压、大长度、大截面和高可靠性已成为当今电力电缆技术发展热点。
在这里介绍了高压大截面电缆的用处,高压大截面电缆的在国内外的应用,并举出了实例,描述了高压大截面电缆的发展前景。
对220kV2500mm2的电缆进行了设计,2500mm2截面的电缆线芯采用的是分割导体,详细的计算了电缆的绝缘厚度、缓冲带、纵向阻水层、绝缘屏蔽、金属护套和外护套的外径厚度尺寸。
并计算了电缆的电气参数,其中有导电线芯直流电阻的计算,电缆交流电阻的计算,电缆绝缘电阻的计算,电缆电容的计算,电缆电感的计算,绝缘介质损耗的计算,金属护套损耗的计算,电缆各部分热阻的计算,电缆连续允许载流量的计算以及电缆允许短路电流的计算。
关键词220kV;大截面;电缆;应用;设计220kV large cross-section cable structure designAbstractAlong with the rapid development of China's economy, City modernization level unceasing enhancement, power cable in the grid as a city of important equipments, the speed of development fast, average annual growth reached thirty-five percent. In recent decades, the growing demand for electricity, away from the center of the industry development of large hydropower station, need more to long-distance transmission of electricity, make the transmission voltage level up rapidly. Crosslinked polyethylene insulated power cables with its reasonable technical structure, excellent electrical properties, safe and reliable operation characteristics, in recent years at home and abroad and the development of the obtained rapidly. Especially in the high voltage electricity field in more made great development. High pressure, big length, large cross-section and high reliability has become the power cable technology development hot spots. Here introduces the high voltage large cross-section cable use and the high pressure large cross-section cable in the application of both at home and abroad, and the examples,describe the high pressure large cross-section cable development prospects.In 220 kV2500mm2cable to carry on the design, 2500 was the section cable core USES is the segmentation conductor,Keywords 220kV; Large cross-section; cable;application;design目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 大截面电缆在国内外的应用 (1)1.3 设计内容 (2)第2章 220kV2500mm2电缆结构 (3)2.1 分割导体的股块构成。
电缆结构设计
电缆结构设计是指在设计电缆时考虑到其内部构造和外部包装等各方面的要素,以确保电缆在传输电力或信号时具有良好的性能和可靠性。
下面是电缆结构设计中需要考虑的几个关键因素:1. 导体材料:选择适当的导体材料非常重要,常见的导体材料包括铜、铝等。
导体的截面积和材料决定了电缆的导电性能,应根据电流负荷和传输距离等因素选择合适的导体材料。
2. 绝缘层:绝缘层的作用是阻止电流泄漏和避免导体之间的短路。
常见的绝缘材料包括聚乙烯、交联聚乙烯(XLPE)、聚氯乙烯(PVC)等。
绝缘层的厚度和材料选择需要根据电压等级和使用环境来确定。
3. 绝缘层外护套:绝缘层外通常会添加一个外护套层,用于保护电缆免受机械损坏、化学物质侵蚀和环境影响。
外护套材料通常选用耐磨损、耐油、耐高温等特性的材料。
4. 屏蔽层:对于需要抗干扰的电缆,如通信电缆,可能会在绝缘层外添加屏蔽层,用于减少外界电磁干扰对信号传输的影响。
屏蔽层常见的材料有铝箔、铜网等。
5. 阻燃层:为了提高电缆的安全性能,可以在电缆结构中增加阻燃层,用于防止火灾蔓延。
阻燃层的材料应该具有良好的阻燃性能,以确保在火灾发生时电缆不易燃烧。
6. 填充物:某些电缆结构中可能会添加填充物,用于填充空隙和增强电缆的结构强度,同时也起到防水、防潮的作用。
填充物的选择应考虑到其与其他材料的相容性。
7. 绝缘层颜色标识:为了方便区分不同导线或电缆的功能,可以在绝缘层上添加不同颜色的标识,以便于安装和维护时的识别。
综上所述,电缆结构设计需要综合考虑导体材料、绝缘层、外护套、屏蔽层、阻燃层、填充物等多个方面的因素,以确保电缆具有良好的导电性能、耐久性和安全性能,适用于不同的应用场景和工作环境。
低压阻水电缆的结构设计及生产注意事项
低压阻水电缆的结构设计及生产注意事项摘要:随着时代的发展,用户对电缆线路的安全性要求越来越高,通常在一些潮湿环境下应用的电缆,因水的进入长时间运行最终导致整个线路击穿,造成巨大的经济损失,要想达到理想的阻水效果,在电缆厂生产前的设计开发阶段就应进行合理的结构设计。
本文针对低压电缆的阻水结构进行了相关分析,并且对实际生产过程的注意事项进行了简单的介绍。
关键词:电缆阻水、导体阻水、纵向阻水、径向阻水0 引言在一些南方多水地区,用户对电缆的阻水要求越来越高,非阻水电缆会因水进入造成故障给整个线路、甚至整个系统带来巨大经济损失,水的危害主要是指水进入电缆内部对导体和绝缘的迫害,电缆正常运行过程中导体温度在60℃左右甚至更高,如有水分的存在会加速导体的氧化,增大导体直流电阻,使电缆发热,长期运行导致绝缘层加速老化,最终短路击穿,严重影响了电缆的安全性和可靠性。
1 阻水电缆的概念电缆的阻水功能是指:电缆在有水的环境下或局部受外力破坏而导致水分浸入,其电缆自身具有阻止水分进一步扩散的能力,可以有效的防止水分对电缆的破坏,把损失降至最小。
阻水电缆从结构上可以分为径向阻水和纵向阻水,但通常阻水电缆要径向和纵向的共同作用才能更加有效的阻止水分进入电缆内部。
2 阻水电缆的结构2.1纵向阻水纵向阻水是指沿电缆横截面方向阻止水分进入的能力,纵向阻水一般在电缆内部用阻水材料填满整个间隙,常用材料有阻水绳、阻水粉、阻水纱、绕包阻水带等,这些材料吸水能力较强,吸收水分后变大几十倍甚至几百倍,迅速膨胀阻断水分传播的途径。
对阻水要求较高的电缆,如海缆除采用阻水缆芯外还需要对导体采取阻水措施,导体阻水是在导体绞合过程中添加阻水膏、阻水粉或增加半导电绕包阻水带,添加阻水粉的优点是不会增加导体外径,但缺点是阻水粉涂覆困难,不易涂覆均匀,所以利用阻水粉与阻水膏结合的方式比较多,能较好的解决阻水粉涂覆不均匀问题。
2.2径向阻水径向阻水是指电缆沿直径方向阻止水分进入内部的能力,径向阻水一般采用的方式是:铝塑复合带纵包与MDPE粘结护层结合达到径向阻水的目的,就阻水效果而言,单一的MDPE护层也具备普通防水效果,但是要与铝塑复合带综合护层结合,其阻水效果更佳,所以在进行阻水结构设计时,一般情况下不单独使用MDPE护层,采取铝塑复合带与MDPE粘结护层结合达到更好的阻水效果,但是该方式也存在局限性,一般应用于低压电缆的情况较多。
市电力线路应急电缆的结构设计
量损失 在邻 近层 的 因素 , 据 经 验 值 取 1 2 S 根 . ;
为 与 导 体 有 关 的 系 数 , K =2 6; 为 铜 导 体 取 2 温 度 系 数 的倒 数 , 取 =2 4 5; 为 短 路 时 最 终 3.
() 3
2 31 根据 工频 击 穿 电压 计算 绝缘厚 度 .. 工频 电压下 的绝 缘厚 度 △ 为 :
△ =
温度 , 取 , 5  ̄ 为 导 体 在 短 路 时 起 始 温 :2 0C; 度 , 常取 5 ℃。 通 O 代 人 式 中计 算 得 到 S =1. 5mm 。 这 一 6 1 计 算 结 果 与 DN V E 0 7 -2 2 0 I D 2 66 0:0 9标 准 中 规 定 “ 体 截 面 5 其 屏 蔽 层 的 最 小 截 面 为 导 0 mm ,
验 。其它 技术 要 求 : 1 系统 额 定 电压 1 V, 作 () 2k 工 状 态下无 闪络 ; 2 工 频 电压 试 验 4 V, i , () 2k 5 m n 无
击 穿 ;3 冲击试验 19k ±1 () 0 V, 0次 , 闪 络 ;4 可 无 ()
收 稿 日期 :0 11-1 2 1 -12
2 4 确定 绝缘屏 蔽层 厚度 .
2 1 导体 结构 、 寸设计 . 尺
2 1 1 导体 结构 . .
考 虑 电缆尽 可 能柔 软 , 选 用 软 导体 ( 5种 可 第 结构) 。先 将 很 多 根 细 软 铜 丝 束 丝 成 股 , 后将 股 然 与股绞 合在 一起 组成 导 体 。根据 G / 9 6 20 B T3 5- 0 8 规定 , 导体铜 单 丝 直 径 不得 大 于 04 .1mm。本 设 计
0 引 言
电缆结构设计与物料用量计算
电缆结构设计与物料用量计算(原创实用版)目录1.电缆结构设计概述2.电缆结构设计的关键要素3.物料用量计算方法4.实例分析5.总结正文一、电缆结构设计概述电缆结构设计是指根据电缆的使用环境和性能要求,合理选择电缆的结构类型,确定各部分的尺寸和材料,以满足电缆的传输性能、机械强度、防水性能等要求。
电缆结构设计是电缆制造的重要环节,对于保证电缆的可靠性和使用寿命具有关键意义。
二、电缆结构设计的关键要素1.导电线芯:导电线芯是电缆传输电能的主要部分,其材料选择和截面面积大小直接影响电缆的传输性能和载流量。
2.绝缘层:绝缘层是电缆中防止电流泄漏和短路的关键部分,其材料选择和厚度直接影响电缆的绝缘性能和使用寿命。
3.铠装层:铠装层是电缆保护导电线芯和绝缘层的重要部分,其材料选择和厚度直接影响电缆的机械强度和防护性能。
4.外护套:外护套是电缆保护电缆免受外界环境影响的关键部分,其材料选择和厚度直接影响电缆的防水性能、抗老化性能等。
三、物料用量计算方法在电缆结构设计中,物料用量的计算是一个重要的环节。
常用的计算方法有以下几种:1.根据电缆的规格和型号,查阅相关标准或设计手册,获取各部分的标准尺寸和材料用量。
2.利用电缆结构设计软件,输入电缆的性能要求和使用环境,自动计算各部分的尺寸和材料用量。
3.根据电缆的传输性能和载流量要求,结合各部分的材料性能和使用寿命,通过试验和经验公式计算各部分的尺寸和材料用量。
四、实例分析以一趟 10kV 交联聚乙烯绝缘电力电缆为例,其结构设计如下:1.导电线芯:采用铜材质,截面面积为 240mm。
2.绝缘层:采用交联聚乙烯材料,厚度为 4mm。
3.铠装层:采用钢带材质,厚度为 1.5mm。
4.外护套:采用聚乙烯材料,厚度为 2mm。
根据以上设计参数,可计算出各部分的物料用量:铜材 120kg/km,交联聚乙烯绝缘材料 80kg/km,钢带 30kg/km,聚乙烯外护套材料40kg/km。
(整理)通信电缆设计
数据电缆的结构设计和性能控制概论目录第一章概述第二章数据电缆主要性能指标控制2.1 衰减2.2 串音2.3 阻抗和回波损耗2.4 相延时和时延差第三章网线在TIA/EIA 568.B2 与TIA/EIA 568.A中色对连接的差别第一章概述我们一舟生产的数据电缆主要有UTP 5E、FTP 5E、U/UTP 5E、SFTP 5E、UTP 6、FTP 6、UTP 6A、CAT 3多对数电缆等常见的高频对称电缆。
这些电缆都是采用单线对绞、对绞线成缆的结构。
在这里,我分别对这种电缆结构作详细地分析。
我们公司采用高速串联机以1200-1400m/min的速度高效率的生产出绝缘芯线。
然后根据不同线对的识别标志、绝缘厚度和导体直径将芯线有规则的绞合成一定节距的对绞线。
数据电缆的线芯在工作状态下产生开放的电磁场。
开放的电磁场将按照信号电流频率从低频到高频对外释放电磁能。
也就是说,本来用于信号传输的电能以电磁场能的形式向网络线路周边的空间布点的释放出去。
如果这些能量不经过必要的装置给予回笼那么用于传输信息的电流能量将迅速衰竭从而使信号强度无法与各种原因产生的噪音识别。
同时因为电流能量衰竭也会使电子克服电阻壁垒的能力减弱,从而使信息传递减速。
一旦信源到信宿的超过5120纳秒,那么信息处理器就会把脉冲信号识别为反射脉冲信号而不予处理。
也就是说网络传递信息的功能失去了。
因此,我们要采用必要的工艺设计来解决开放电磁场带来的这些影响。
对绞结构普遍应用于数据电缆生产。
在我们已经能够投产的CAT 7 UTP电缆中我们采用的也是对绞线外拖包铝箔的屏蔽结构。
在处理开放电磁场问题上,我们目前采用的是对绞结构和金属层(带、网)结构。
在电磁场理论中,针对开放电磁场能量控制问题,大部分采用的是屏蔽和电磁场能量集中和均化的理论。
在电缆设计中我们都能用到。
后面第三部分中我还要详细论述屏蔽结构。
为什么采用对绞结构能够有效的控制开放电磁场的能量释放呢?数据电缆中采用的细铜导体是这个开放电磁场中的两个电极。
10kv电缆结构设计
10kV电缆结构设计1. 引言10kV电缆作为一种常用的电力传输设备,在电力系统中发挥着重要的作用。
它广泛应用于城市配电网、工矿企事业单位以及农村电网等不同的场合。
本文将针对10kV电缆的结构设计进行分析和讨论,包括电缆的基本结构、绝缘材料的选用、屏蔽结构的设计以及外护套的选型等方面。
2. 10kV电缆的基本结构10kV电缆的基本结构通常由导体、绝缘层、屏蔽层和外护套等部分组成。
2.1 导体导体是10kV电缆的核心部分,用于传输电能。
常用的导体材料包括铜和铝。
铜导体具有电导率高、耐腐蚀性好的优点,而铝导体则相对便宜,重量轻。
根据实际需求和成本考虑,可以选择合适的导体材料。
2.2 绝缘层绝缘层的作用是隔离导体与大地或其他电路之间的电气联系,以防止电流泄漏和短路等问题。
常见的绝缘材料包括聚乙烯、交联聚乙烯、交联聚氯乙烯等。
在选择绝缘材料时,需要考虑其绝缘性能、耐热性能和耐化学腐蚀性能等因素。
2.3 屏蔽层屏蔽层的作用是防止外界干扰对电缆内部的影响。
常见的屏蔽材料包括金属屏蔽和绝缘屏蔽。
金属屏蔽通常采用铝箔、铜带等材料,绝缘屏蔽则由导电性能较好的绝缘材料制成。
在设计屏蔽结构时,需要考虑电磁兼容性以及电缆的电压等级。
2.4 外护套外护套的作用是对电缆进行保护,防止外界因素的侵入和损坏。
常见的外护套材料包括聚氯乙烯、聚乙烯等。
外护套材料应具有良好的耐磨性、耐切割性和抗紫外线性能等。
3. 10kV电缆结构设计的要求10kV电缆结构设计的要求主要包括以下几个方面:3.1 耐热性能10kV电缆在使用过程中会受到较高温度的影响,因此其绝缘层和屏蔽层需要具有良好的耐热性能,以保证电缆的正常运行。
3.2 电磁兼容性由于10kV电缆通常用于电力系统中的输电和配电环节,其屏蔽结构需要设计得合理,以保证电缆周围的电磁环境对电缆的干扰最小化。
3.3 耐候性能10kV电缆在室外使用时,需要经受各种恶劣的气候环境,因此其外护套应具有良好的耐候性能,以确保电缆的长期可靠运行。
建筑消防中电缆的结构设计
浅析建筑消防中电缆的结构设计摘要:高层建筑的消防电缆的设计应该严格遵守我国的相关规范与标准,把建筑消防电气设计的相关要点充分考虑在内,选用能够保证高层建筑消防安全的电缆材料。
关键词:高层建筑;消防电缆;防火中图分类号:tu976 文献标识码:a 文章编号:1671-3362(2013)04-0180-011 高层建筑消防电缆应用现状2010年6月18日下午,由新浪地产承办的“第六届中国建筑电气行业发展论坛暨2010建筑电气新产品新技术发布推介会”在北京隆重举行。
为什么我们现在防火电缆发展的比较快?我们弱点发展很快,主要是因为改革开放以后,我们的建筑物出现了“两高一大一多”的情况,“两高”就是层高、品位高,“一大”就是用电量大,用电量大了以后就容易发生火灾,“一多”就是我们建筑物里面的人多了。
要解决这些问题,靠外来的救火是不行的,比如像中央电视台新址,30层在烧,外面的水枪都够不到,因为是从上面烧的,必然要靠自救,可惜自救没有成功,全部烧光了,这说明我们对防火电缆的要求是很高的。
以前我们大量的运用有机绝缘阻燃耐火电缆,大家用了很多阻燃耐火电缆,能不能解决我们现在高层建筑的自救问题?大家都知道不可能解决。
为什么不可能解决?因为有机绝缘阻燃耐火电缆它的绝缘和互投都是塑料,pvc的燃点温度是450℃,到了450℃它要烧掉了,还有的温度更低,340℃,火灾时要700~900℃,因此没有办法解决我们的问题,一下子就烧掉了,这种情况给我们的教育很多。
有机绝缘阻燃耐火电缆还有一个非常大的缺点,它在燃烧的时候有毒性,尤其是有一种电缆毒性非常高,我们要慎用,它的毒性指数是15.1,人在电缆燃烧的环境里面我们逃生的机会只有2min,2min逃不出就死定了。
有人说用低烟的电缆,这个毒性指数很低,确实是这样,wd电缆毒性指数大大降下来了,yidb电缆毒性是高的,达到7,逃生的机会是17min,yid这个电缆逃生的机会大概是30min以上。
电线电缆制造毕业设计论文_电缆的结构和工艺设计
摘要 本论文是本人在郑州电缆技校郝颍新老师的指导下,参照相关国家标准及 电缆专业教材做出 YJLV32—3.6/6kV 3×95mm2 电缆的理论设计。本设计论文主 要包括以下几方面内容: 一.结构设计:电缆的结构多种多样,根据敷设环境的差异以及对载流量的 要求不同,对电缆结构也需要有不同的考虑。针对该型号电缆,结构设计主要侧 重于结构作用、所用材料、主要结构尺寸计算,按照由内到外,逐层设计的思路, 从导体铝丝到挤制外护层逐步完成设计论文,并绘制了电缆结构图。 二.单位长度重量计算:重量的理论计算为该型号电缆各部分结构单位长度 的材料用量提供了粗略依据,可使实际生产中原料的采购更为合理,不至于浪费 或不足;成品电缆的重量计算可为运输安全提供参考。 三.工艺设计:主要针对实际生产所做的设计。侧重于实际加工方法、加工 设备、工艺参数及工艺要求,为工人在实际生产中更合理、更科学的操作提供参 考,为产品的质量提供了保障。 四.试验部分:以表格的形式列举出了例行试验(R)、抽样试验(S)和型式 试验(T)的项目和标准要求。电缆在实际敷设之后,若出现故障,故障的测寻 和维修是比较困难的,因此要通过严谨的试验做到不合格的产品不出厂,减少不 合格产品,从而节约资源,提高效益。 电缆的使用性能和寿命,决定于结构的先进性,材料选用的合理性以及工 艺的完善性。结构、材料、工艺和试验四个方面相互联系、相互影响。本设计是 在综合考虑以上各因素的情况下完成的。
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绪论 发电厂把机械、热等形式的能量转换成电能,电能经过变压器和输电线路输 送并分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的各种形式的能量。 这些生产、输送、分配和消费电能的各种电器设备连接在一起组成的整体称为电 力系统。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网。它包括变压器和各种电 压的输电线路。 为了降低发电成本和保证供电的可靠性,现代的电力系统都是将分散的电力 系统并网联成一个大的电力系统整体运行。大系统的远距离输电必须使用较高电 压。目前我国交流输电系统额定电压最高达 1000KV。 交流系统输电十分便捷,但线路损耗大,每年大约 1/5 的能量消耗在线路上。 电容电流的影响又使海底交流电缆输电更加困难。而直接输电损耗小,没有电容 电流的影响,因此,现代电力系统都采用交流-直流-交流系统。 电力电缆主要有四部分组成:导体、绝缘层、保护层、屏蔽结构。我国目前 生产的电力电缆主要采用交联聚乙烯绝缘电力电缆,主要是为了克服聚乙烯的缺 点,故采用交联的方法是聚乙烯的线型分子结构变成网状立体分子结构,可提高 聚乙烯的耐热性,高温下的耐电稳定性;减少结构中的气泡缺陷,提高耐环境应 力开裂及蠕变性,而且保持了聚乙烯原有的优点。 交联聚乙烯电缆结构轻便,易于弯曲,电气性能优良,耐热性能好,容量大, 安装敷设方便,附件接头简单,所以随交联工艺的不断发展和改进,我们预计更 高品质的中高压电缆必将得到更好的发展。 本次设计的电缆型号为 YJLV32—3.6/6kV 3×95mm2,其型号含义为:铝导 体,交联聚乙烯绝缘,聚氯乙烯内衬层,细钢丝铠装,聚氯乙烯外护套的中压电 力电缆,电缆设计用的导体对地或金属屏蔽之间的额定工频电压为 3.6kV,电缆设 计用的额定工频电压为 6kV。3 芯,导体标称截面积为 95mm2。 电缆设计的思路是由内向外,逐层设计,分别是导体、绝缘(三层共挤)、 金属屏蔽、成缆绕包、内衬层、钢丝铠装及外护套。
三芯光电复合海底电力电缆的设计与制造之一——结构设计
森 公 司 的海 底 电缆设 计应 用较 多 。 1 2 导体 屏蔽层 的 设计 . G / 2 0 B T 17 6中规 定 , 称截 面 5 0 m 以上 标 0 m 及
表 1 三 芯 光 电复 合 海 缆 结 构 尺 寸
名称 阻水 导 体 半 导 电 阻水 带 +导 体 屏 蔽 XP L E绝 缘
绝 缘屏 蔽
1 3 阻水缓 冲层 .
在 绝 缘 屏 蔽 层 外 重 叠 绕 包 层 半 导 电阻 水 膨 胀 带 , 作用 为 : 其
( ) 导 电阻水缓 冲层 与导 体 中嵌 入 的 阻水 材 1半
21 ・
0 引 言
近年来 , 随着国民经济的发展 , 国家电力事业突
飞猛 进 。从沿 海 岛屿 到 内 陆江 湖 沼 泽地 区 , 海 洋 从 石 油勘探 平 台到海 岸 风 能发 电场 , 种 电压 等 级 的 各
大长 度海 底 、 下 交联 聚 乙烯 ( L E) 水 X P 电力 电 缆 需 求 量 猛增 。尤 其是 国家 石油 能 源 的 短缺 , 随着 石 油 的开发勘 采 向深海 远 洋 转 移 , 深海 石 油 及 可燃 冰 的
余量 余量
ห้องสมุดไป่ตู้
15 塑料 增 强保护 层 .
铅 和铅合 金 比较 柔 软 , 械 性 能较 差 。 为 了保 机 护铅 套在 制造 、 敷设 和使 用 中不受损 伤 , 常在 合金 通 铅 护套外 , 挤塑机 挤制 一层 塑料增 强保 护层 , 用 两者 之 间还要 涂敷 一层 粘接 剂 , 其成 为一个 整体 , 使 从而 提 高对 电缆线 芯 的综合保 护性 能 。10k 3 V60mm 1 海缆 塑料 增强 保护 层 的标 称厚 度选 为 2 6m 可采 . m,
电缆设计YJY63 8.7,15 1×300㎜
目录目录 (1)论文摘要 (3)绪论 (5)第一章电缆结构设计 (8)第一节导体线芯设计 (8)第二节绝缘结构设计 (12)第三节绝缘屏蔽层设计 (15)第四节金属屏蔽层设计 (16)第五节成缆绕包计算 (16)第六节隔离套的设计 (17)第七节电缆铠装层设计 (18)第八节电缆外护套设计 (19)电缆结构尺寸表 (20)第二章电缆结构重量计算 (21)电缆结构净重表 (24)第三章电缆生产工艺流程设计 (24)第四章电缆的电性能参数及载流量计算 (39)第一节电缆导体电阻 (39)第二节电缆绝缘电阻 (41)第三节电缆的相序阻抗 (43)第四节电缆的损耗 (44)第五节电缆的热阻 (47)第六节电缆载流量 (48)第五章电缆的试验 (50)参考文献 (53)结束语 (54)论文摘要本论文是本人依据河南工业大学与2012年9月下旬发的《双高1023班毕业设计实施意见》,在郝颖新老师的细心指导下,参照相关国家标准以及相关专业资料,做出对于YJY63 8.7/15 1×300㎜²铜导体交联聚乙烯绝缘聚乙烯隔离套非磁性金属带铠装聚乙烯外护套电力电缆,电缆设计用导体对地或金属屏蔽之间额定电压8.7KV,电缆设计用导体之间额定工频电压15KV,单芯,导体标称截面积300㎜²的电缆设计目的在于尝试实现所学理论知识与生产实际有效结合,本次设计的论文包括以下内容:一、结构设计:电缆的结构设计主要侧重于结构所用材料主要结构尺寸计算借助一些文档资料,按照由内到外逐层设计的思路,从导体的控制、导体屏蔽、绝缘的挤制、绝缘屏蔽、金属屏蔽、非磁性金属带铠装及外护层的挤出逐步完成了设计论文并绘制了电缆结构图。
二、单位长度净重的理论计算:为该电缆各部分结构单位长度材料用量提供了粗略的依据,可使实际生产中原材料的采购合理些,不至于浪费或不足,成品电缆的重量计算可为运输安全提供参考。
三、电气参数计算:依据电缆结构尺寸对电缆的直流电阻、交流电阻、电容、绝缘电阻、长期工作温度下载流量等关键电气参数进行了计算,计算时综合考虑了电缆的敷设环境,电缆本身的结构等因素,对电缆就电流的负载能力做出了合理的判断。
ul62标准电缆
ul62标准电缆UL62标准电缆是一种用于高温、高湿、高压等恶劣环境下的电缆。
该标准旨在确保电缆在这些恶劣环境下能够安全可靠地工作。
以下是关于UL62标准电缆的详细介绍。
一、电缆的结构设计UL62标准电缆的结构设计应考虑以下几个方面:1.导体:导体是电缆的核心部分,应具有良好的导电性能和机械强度。
UL62标准要求导体应采用多股线芯,并使用无氧铜材料。
这种材料具有高纯度、高导电率、高机械强度等优点,能够满足高温、高湿、高压等恶劣环境下的使用要求。
2.绝缘层:绝缘层是电缆的重要部分,应具有优良的电气性能和机械性能。
UL62标准要求绝缘层应采用耐高温、耐高压、耐磨损的材料,如聚酰亚胺、聚醚醚酮等。
这些材料具有高的耐热性能、电气性能和机械性能,能够在高温、高湿、高压等环境下保持稳定。
3.屏蔽层:屏蔽层是电缆的重要保护层,可以防止外界电磁干扰对电缆的影响,同时也可以减少电缆本身对外界的电磁干扰。
UL62标准要求屏蔽层应采用铜丝编织或铝箔覆盖等方式,以提供良好的电磁屏蔽效果。
4.外护套:外护套是电缆的外部保护层,可以保护电缆不受机械损伤和环境因素的影响。
UL62标准要求外护套应采用耐高温、耐磨损、耐腐蚀的材料,如硅橡胶、氟塑料等。
这些材料具有优良的电气性能和机械性能,能够在高温、高湿、高压等环境下保持稳定。
二、电缆的性能要求UL62标准对电缆的性能要求主要包括以下几个方面:1.电气性能:电缆应具有良好的导电性能和绝缘电阻,以满足使用过程中的电气性能要求。
2.耐高温性能:电缆应在高温环境下长期稳定运行,不出现热分解、热变形等现象。
3.耐高压性能:电缆应在高压环境下稳定运行,不出现电击穿、电弧等现象。
4.耐磨损性能:电缆应具有较好的耐磨性能,能够承受使用过程中的机械磨损。
5.耐腐蚀性能:电缆应具有较好的耐腐蚀性能,能够抵抗环境中各种因素的侵蚀。
6.环保性能:电缆应采用环保材料生产,减少对环境的影响。
总之,UL62标准电缆是一种适用于高温、高湿、高压等恶劣环境下的电缆,具有优良的结构设计和性能要求。
电力电缆结构课程设计
电力电缆结构课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握电力电缆的基本结构组成,包括导体、绝缘层、护套等主要部分;2. 学生能够描述不同类型电力电缆的特点及适用场景;3. 学生能够了解电力电缆的主要性能指标,如导电性、绝缘性、耐热性等;4. 学生能够解释电力电缆在生产、安装及运行过程中可能出现的故障及其原因。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识分析电力电缆的结构,并进行简单的故障诊断;2. 学生能够根据实际需求,选择合适的电力电缆类型及其配套设备;3. 学生能够运用相关工具和设备进行电力电缆的简单敷设和接头处理。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电力电缆工程领域的兴趣,激发他们探索电力科学的精神;2. 培养学生严谨、细致的学习态度,使他们具备良好的工程素养;3. 增强学生的团队合作意识,提高他们在实际工程中的沟通与协作能力;4. 培养学生节能环保意识,使他们关注电力电缆在使用过程中对环境的影响。
本课程针对高年级学生,结合电力电缆相关知识,注重理论与实践相结合,旨在提高学生的专业知识水平和实践操作能力。
课程目标具体、可衡量,便于学生和教师在教学过程中明确预期成果,并为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 电力电缆基本概念:导体、绝缘层、护套的定义及作用;2. 电力电缆分类及特点:包括低压、中压、高压和超高压电缆,以及交联聚乙烯绝缘电缆、橡皮绝缘电缆等;3. 电力电缆主要性能指标:导电性、绝缘性、耐热性、抗老化性等;4. 电力电缆结构设计:导体结构、绝缘层设计、护套材料选择等;5. 电力电缆敷设与安装:电缆敷设方式、安装工艺、接头处理技术等;6. 电力电缆故障诊断与分析:常见故障类型、诊断方法、故障原因分析;7. 电力电缆维护与管理:电缆线路的运行维护、检修策略、安全管理。
教学内容依据课程目标进行选择和组织,确保科学性和系统性。
教学大纲明确以下安排和进度:第一周:电力电缆基本概念及分类;第二周:电力电缆主要性能指标及结构设计;第三周:电力电缆敷设与安装技术;第四周:电力电缆故障诊断与分析;第五周:电力电缆维护与管理。
电缆设计参数
电缆结构设计与物料用量计算电缆结构设计是把线材各组成部分参数书面化.在设计过程中,主要是根据线材的有关标准,结合本厂的生产能力,尽量满足客户要求.并把结果以书面形式表达出来,为生产提供依据. 物料用量计算是根据设计线材时选用的材料及结构参数,计算出各种材料的用量,为会计部计算成本及仓储发料提供依据.导体部分有关设计与计算:导体在结构上有实心及绞线两种,而其成份方面有纯金属.合金.镀层及漆包线等.在设计过程中,对于不同的线材选用这些导体材料时,基于下面几个方面:1.线材的使用场所及后序加工方式.2.导体材料的性能:导电率,耐热性.抗张强度.加工性.弹性系数等.1.导体绞合节距设计:绞线中绞合节距大小一般根据绞合导体线规选取(主要针对UL电子线系列, 电源线,UL444系列,CSA TR-4系列对导体的节距有要求,需根据标准设计),有时为了改善某种性能可选其它的节距.如通信线材为了降衰减选用小节距,为了提供好的弯曲性能选用较小的节距.下面的节距表选择表是针对UL电子线.美制线规对应截面积及绞线节距2.多根绞合导体绞合外径计算:导体绞合采用束绞方式进行,绞合外径采用下面两种方法计算:方法1:方法2:d----单根导体的直径D---绞合后绞合导体外径N---导体根数上述两种方法中,方法2比较适合束绞方式导体绞合外径计算:3.导体用量计算:1.单根导体2.绞合导体d----单根导体直径ρ—导体密度N---导体绞合根数λ---导体绞入系数注:用量计算为单芯时导体用量,当多芯时须考虑芯线绞合时的绞入系数.4.导体防氧化.为防止导体氧化, 可在导体绞合时, 加BAT或DOP油(如电源线,透明线)。
押出部分有关的设计与计算:押出部分包括绝缘押出.内被押出及外被押出,在押出过程中,因对线材要求不同采用押出方式不同.一般情况下,绝缘押出采用挤压式,内护层与外护层采用半挤管式.有时为了满足性能要求采用挤管式.其具体选择方法,参照押出技术.1.押出料的选择:设计过程中押出料的选择主要根据胶料的用途、耐温等级、光泽性、软硬度、可塑剂耐迁移性、无毒性能等来选择. 2.押出外径:D2=D+2*TD------押出前外径D2----押出后外径T------押出厚度押出厚度(T)主要根据线材有关标准,结合厂内设备生产能力尽量满足客户要求.3.胶料用量:采用不同的押出方式,押出胶料用量计算公式也有不同.挤管式挤压式W=(S成品截面-S缆芯内容物)*ρρ-----胶料密度.考虑到线材的公差, 现期线缆企业一般采用下面计算方法.W=3,14159*1.05*T*(2*D+T)* ρ芯线绞合有关设计与计算:芯线绞合国内称为成缆,是大多数多芯电缆生产的重要工序之一。
电缆结构设计课程设计
电缆结构设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解电缆的基本结构及其工作原理,掌握电缆结构设计的基本概念。
2. 学生能掌握电缆材料的选择、电缆绝缘层设计、导体设计等关键技术要点。
3. 学生了解电缆结构设计在电力传输和配电系统中的应用,掌握相关行业标准。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行简单的电缆结构设计,具备分析和解决实际问题的能力。
2. 学生能够运用相关软件工具,对电缆结构进行模拟和优化,提高设计效率。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电缆结构设计的兴趣,激发学生的学习热情,提高学生的专业素养。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神,使其具备电缆结构设计所需的职业素养。
3. 强化学生的环保意识,使其在设计过程中关注资源节约和环保。
本课程针对高中年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的创新能力和实践能力。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生在掌握电缆结构设计相关知识的基础上,提升综合运用所学知识解决实际问题的能力。
同时,注重培养学生的职业素养和价值观,为其未来从事相关领域工作奠定基础。
二、教学内容1. 电缆的基本概念与结构- 电缆的定义、分类及用途- 电缆的主要组成部分及其功能- 电缆的型号及表示方法2. 电缆材料的选择与应用- 导体材料的性能及选择- 绝缘材料的性能及选择- 护套材料的性能及选择3. 电缆结构设计关键技术- 电缆绝缘层设计原理与方法- 导体设计原理与方法- 电缆结构优化设计方法4. 电缆结构设计在电力系统中的应用- 电缆在电力传输和配电系统中的应用案例- 相关行业标准与规范- 电缆结构设计的经济性分析5. 电缆结构设计实践- 简单电缆结构设计案例分析与操作- 使用相关软件进行电缆结构模拟与优化- 课程项目:学生分组进行电缆结构设计实践,提高综合运用知识的能力教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性,结合教材相关章节,安排合理的教学进度。
电缆通廊结构设计探讨
电缆通廊结构设计探讨发表时间:2017-03-30T09:28:48.213Z 来源:《北方建筑》2016年12月第35期作者:陈磊[导读] 樊王河宽16m左右,但从大炼钢厂区到大盘卷厂区是46m左右。
中冶华天南京工程技术有限公司摘要:介绍新泰大炼钢大外线工程,一电缆通廊结构设计情况,通过方案的对比,对通廊设计中若干问题提出自己的看法。
关键词:平行弦桁架;固定支架1.工程概况新泰大炼钢工程与新泰大盘卷工程,以一樊王河相隔,因工艺需求,现将电缆从新泰大炼钢厂区跨越樊王河,给大盘卷厂区供电.这需要我们结构专业设计一电缆通廊。
樊王河宽16m左右,但从大炼钢厂区到大盘卷厂区是46m左右。
我个人初步定为两种方案,一是大跨度通廊,直接从樊王河边(即大炼钢厂区内)跨到大盘卷厂区;二是中间设计一支架,将通廊分成两跨,一跨长25.45m,一跨长21.0m。
下面通过设计对比评出优缺点。
2.结构方案布置2.1通廊一般由通廊桁架,通廊支架及两端的厂房组成,因通廊长度比较长,需设置一个固定支架。
桁架主体一般由两片主桁架及中间设置的必要支撑而构成。
构件的形式主要取决于它的用途,平行弦式桁架是常见的一种结构形式,它分为斜杆为上承式的平行弦桁架和斜杆为下承式的平行弦桁架。
考虑到电缆通廊的荷载主要位于桁架下弦,故采用斜杆为上承式的平行弦桁架,这样桁架斜腹杆受拉,而短的竖杆受压,这是比较合理的形式,但支座处反力较大,故支座斜杆改为下承式。
电缆通廊立面图,见图1。
通廊的高度一般取跨度的十分之一,从上图我们不难发现方案一的通廊高度约是方案二的通廊高度2倍。
这就表明方案一受到的风荷载要远远大于方案二,同时方案一中桁架的杆件计算长度也约是方案一的2倍。
初步估计方案一的桁架截面要比方案二大很多,用钢量也上去了。
2.2桁架支撑桁架是通廊的主要承重结构,而只有在两片桁架间合理的设置上下弦水平支撑,将其连接在一起,才能形成空间几何不变体,发挥空间作用效应。
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电缆结构设计与物料用量计算电缆结构设计是把线材各组成部分参数书面化.在设计过程中,主要是根据线材的有关标准,结合本厂的生产能力,尽量满足客户要求.并把结果以书面形式表达出来,为生产提供依据.物料用量计算是根据设计线材时选用的材料及结构参数,计算出各种材料的用量,为会计部计算成本及仓储发料提供依据.导体部分有关设计与计算:导体在结构上有实心及绞线两种,而其成份方面有纯金属.合金.镀层及漆包线等.在设计过程中,对于不同的线材选用这些导体材料时,基于下面几个方面:1.线材的使用场所及后序加工方式.2.导体材料的性能:导电率,耐热性.抗张强度.加工性.弹性系数等.1.导体绞合节距设计:绞线中绞合节距大小一般根据绞合导体线规选取(主要针对UL电子线系列,电源线,UL444系列,CSA TR-4系列对导体的节距有要求,需根据标准设计),有时为了改善某种性能可选其它的节距.如通信线材为了降衰减选用小节距,为了提供好的弯曲性能选用较小的节距.下面的节距表选择表是针对UL电子线.美制线规对应截面积及绞线节距2.多根绞合导体绞合外径计算:导体绞合采用束绞方式进行,绞合外径采用下面两种方法计算:方法1:方法2:D----单根导体的直径D---绞合后绞合导体外径N---导体根数上述两种方法中,方法2比较适合束绞方式导体绞合外径计算:3.导体用量计算:1.单根导体2.绞合导体D----单根导体直径Ρ—导体密度N---导体绞合根数Λ---导体绞入系数注:用量计算为单芯时导体用量,当多芯时须考虑芯线绞合时的绞入系数.4.导体防氧化.为防止导体氧化,可在导体绞合时,加BAT或DOP油(如电源线,透明线)。
押出部分有关的设计与计算:押出部分包括绝缘押出.内被押出及外被押出,在押出过程中,因对线材要求不同采用押出方式不同.一般情况下,绝缘押出采用挤压式,内护层与外护层采用半挤管式.有时为了满足性能要求采用挤管式.其具体选择方法,参照押出技术.1.押出料的选择:设计过程中押出料的选择主要根据胶料的用途、耐温等级、光泽性、软硬度、可塑剂耐迁移性、无毒性能等来选择.2.押出外径:D2=D+2*TD------押出前外径D2----押出后外径T------押出厚度押出厚度(T)主要根据线材有关标准,结合厂内设备生产能力尽量满足客户要求.3.胶料用量:采用不同的押出方式,押出胶料用量计算公式也有不同.挤管式挤压式W=(S成品截面-S缆芯内容物)*ΡΡ-----胶料密度.考虑到线材的公差,现期线缆企业一般采用下面计算方法.W=3,14159*1.05*T*(2*D+T)*Ρ芯线绞合有关设计与计算:芯线绞合国内称为成缆,是大多数多芯电缆生产的重要工序之一。
由若干绝缘线芯或单元组绞合成缆芯的过程称芯线绞合。
其原理类似如导体绞合,芯线绞合的一般工艺参数计算及线芯在绞合过程中的变形与绞线相似。
芯线绞合根据绞合绝缘线芯直径是否相同分为对称绞合和不对称绞合。
因为芯线在绞合过程中有弯曲变形,有些较粗绝缘芯线在绞合过程采用退扭。
如UL2919、CAT.5、IEEE1394、DVI芯线及其它高发泡绝缘芯线。
以下分几个方面叙述芯线绞合的工艺参数计算:1.对绞:对绞线的等效外径:D=1.65D或1.71D(软质用1.65D,硬质用1.71D),SOMETIMES D=1.86D复对绞线等效外径﹕D=2.6D多对数绞线等效外径﹕对绞节距.根据对绞组对数,芯线外径选取.2.多芯绞合:绞合外径当芯线根数不多时,按正规绞合计算.见下表.芯线排列方式及芯线绞合外径计算可根据下表:当芯线根数较多并线径较小的情况下,可按束绞近似计算(导体绞合外径计算公式)绞合节距一般绞合节距取绞合外径的15~20倍.有时为了改善线材性能,可选择合适的节距.如为了改善线材的弯曲性能降低绞合节距.USB电缆为了减小芯线变形,采用大节距.3. 有关绞合中的基圆直径.节圆直径.绞合外径基圆直径:对于某一绞线层,绞线前芯线直径称基圆直径.节圆直径:单线绞合在直径为D0的圆柱体上,以单线轴线至绞线轴线的距离为半径的圆为节圆,其直径为节圆直径.绞合外径:该层绞线的外接圆直径为绞线外径.图中对于第三层绞合:基圆直径为D0(即第二层(1+6)绞合的绞合外径)节圆直径为D’D’=D0+D绞合外径为D D=D’+D 4.绞入系数:芯线绞合的绞入系数为1+(圆周率X绞合外径/绞合节距)的二次方.D----绞合外径.H----绞合节距.在绞线过程中,对于多芯并芯线分层的情况,虽然为束绞,各层芯线绞入系数并不相同.为了保守起见,增大安全系数,并且减化计算,所以在上述绞入系数的计算中D采用芯线绞合的绞合外径(理论上,各层的绞合系数应为节圆直径代入上式计算).斜包有关的设计与计算斜包在线材中主要起屏蔽作用,有时作为同轴电缆的外导体。
屏蔽目的是将外界干挠消除,对于同轴电缆,由于有屏蔽层而使阻抗得以匹配,降低信号或传输能量之损失。
从屏蔽效果来讲,斜包不如编织,其屏蔽效果具有方向性,弯曲时屏蔽特性发生变化但其具有完成外径小、线材柔软、价格也比较低特点。
适用于低频屏蔽。
以下从几个方面叙述斜包结构设计:1.斜包的铜线根数近似计算:整数部分D-----斜包前外径.D------斜包铜线的直径.如果是二、三芯绞合,绞合后不圆整,D(斜包前)外径为等效外径。
此设计中的D斜包前外径,相当绞线中基圆直径。
从理论计算上讲,要达到100%斜包D应采用节圆直径,但为了防止有时因节距选取较少及其它因素而产生过满(容易起股)。
所以D采用斜包前外径(基圆直径)。
在实际生产中,因斜包铜丝一般为0.10MM、0.12MM的细线,其值在上述计算中忽略影响不大。
采用上面公式计算,其斜包满度可达90%以上,对线材的性能影响很少。
2.斜包节距的选择:斜包节距根据斜包前外径大小选择,一般按下面优化节距选取(此优化节距考虑到成本、附着力、外观等方面,并通过长时间生产验证)。
成品外径斜包节距3.绞入系数:斜包的绞入系数为1+(圆周率X斜包后外径/斜包节距)的二次方.D----斜包后外径.H----斜包节距.4.斜包铜线的用量:D----斜包导体直径Ρ—斜包导体密度N----斜包导体根数Λ---斜包导体绞入系数5.斜包方向选择.斜包一般采用与成缆的反方向:斜包线材生产过程中,斜包铜丝与斜包前线材转动方向相反,如果斜包方向与成缆方向相同时,斜包过程中会先把成缆线材先反扭,使线材松散,以致斜包易出现不良。
不过采用反方向斜包线材相对较硬,弯曲性能差。
对于那些成缆芯线少,芯线线径较大,没有隔离层的线材只能采用与成缆反方向。
6.斜包线材外被押出:斜包线材在外被押出前需通过倒轴,防止断丝在过押出眼模时引起断线编织有关的设计与计算编织与斜包相似,在线材中主要起屏蔽作用,防止外界电场与磁埸的影响,提高线材的干挠防卫度,与斜包、铝箔相比具有以下特点:1.屏蔽无方向性.2.高频屏蔽特性良好,适用于高频屏蔽.3.通过多层屏蔽,屏蔽效果可达100%.4.弯曲时屏蔽特性无变化.1.编织有关的计算公式:编织角正切:编织系数:编织密度:编织用量:H-----编织节距.D-----编织单线直径.A-----编织半绽子数.N----编织并线根数.Α—编织角2.编织各参数的确定:1.根据缆芯外径大小,及编织密度大小选定编织机类型(16锭或24锭高低速编织机)2.选定适应编织机的编织单根铜线(镀锡或裸铜线Φ0.08MM,Φ0.10MM,Φ.12MM)。
3.密度M.编织角度Α.节距H的确定.注:每锭中的根数应在3-9根的范围内,因为根数少编织易断线,而根数太多使得编织层同层内的铜线重叠,编织角度通常在50-70的范围内,为提高生产效率则编织角度去接近70的值,由上述公式预算各参数,采用凑算法确定的适当的编织根数、编织角度、编织节距、编织密度。
计算部分中的编织计算便是采用上述公式,采用枚举法计算得出其它结构设计与计算:在线缆设计中,有时为了改善线材质量需加入其它的材料。
为了使线材圆整,在芯线绞合时加入填充物;为了防止导体氧化在导体绞合时表面涂B.T.A为了改善线材附着力绝缘押出时在导体表面涂DOP或硅油,外被押出时在芯线表面拖滑石粉或云母粉。
下面根据其作用不同分类叙述:1.填充物设计与计算:填充物主要有棉纱线和PP绳,设计时主要根据填充空隙大小、线材性能要求及材使用场所,选择填充棉纱、PP绳或其它。
填充物根数计算N=(S空隙/S单根填物)整数部分填充物用量W=单根重量*N*ΛΛ-----为芯线绞合的绞入系数.2.隔离层的设计与计算:隔离材料的选择:纸带在线材中只起分隔作用;铝箔在线材中有分隔作用与屏蔽作用。
当线材只需分隔开时,选用纸带;否则选用铝箔。
有时在一些高性能的通信线中隔离层采用无纺布或发泡PP带(如SISC)工艺方式在分隔层的制造过程中,为了节约工时,可根据情况采用绕包.拖包.纵包三种不同方式.(注绕包.拖包时角度Α=40-60;纵包时角度Α=90).物料用量N-----为隔离层数.T-----为隔离带厚度.Ρ---为隔离材料密度.K-----为隔离带重叠率.3.有关的绞入率计算:M-----为节径比.H------为节距.D------线材的绞合外径.说明1:上面的绞入系数计算都为一个工序的计算,在实际计算物量时,应考虑整个个生产过程,所以总的绞入系数可能为多个工序的绞入系数的乘积.说明2:设计计算时应取节距范围的下限值,以在定额中争取最大之绞入系数(而生产中采用接近最大之节距值,则既利于提高效率,又可减低正常生产中的材料消耗).电气性能计算部分随当代电气通信事业的飞速发展,传输信号用的电线电缆电气性能要求也越来越高,所以在通信线材结构设计时,线材的电气性能应为重点考虑对象,下面部分主要介绍常用的通信线材基本的电气性能理论计算方法:发泡绝缘的等效介电常数的计算公式:发泡绝缘是一种组合绝缘,主要是为了降低绝缘介质的等效介电常数,提高线材的电气性能。
发泡绝缘介质的等效介电常数介于空气绝缘与塑料绝缘的介电常数之间,在设计的过程中可采用下面两种方法对发泡绝缘介质的等效介电常数进行计算。
方法(1):Ε-介质的材料的等效介电常数P-发泡度%,它表示泡沫介质内,所有小气泡的体积与绝缘总体积之比.方法(2):D泡沫-----泡沫介质的比重D材料-----介质材料本身的比重ΕE-----实心绝缘的介电常数Ε------发泡绝缘的介电常数对称电缆的结构计算:对称通信电缆是由许多绝缘线芯,经绞合成电缆芯后再包以护层所组成,电缆一对或多对具有相同外径及相同结构的两根绝缘线芯对地对称的排列,因此称为对称电缆。
对称电缆的导电线芯是用来引导电磁波传输方向的,因此首先要求导电性能好,要有良好的柔软性和足够的机械强度,同时也应考虑其加工,敷设及使用上的方便。